SCR脱硝催化剂可持续性利用

SCR选择性催化还原技术是现代工业中，涉及烟尘污染企业脱除烟气中NOx的方法，SCR脱硝技术是指一定温度范围内(310-420℃)，在催化剂的作用下还原剂将烟气中的NO_x还原成N₂和H₂O，从而达到脱硝的目的。目前最常用的SCR脱硝催化剂为V2O5-WO₃/TiO₂系列。

TiO₂作为主要载体、V₂O₅为主要活性成分，WO₃为催化成分，据了解，SCR脱硝催化剂的有效使用期为三年，目前，我国已将不可再生钒系SCR脱硝催化剂列为危险废弃物，传统填埋法已经不能满足要求,必须要具有相关专业技术资质的公司进行处理。同时,不可再生钒系SCR脱硝催化 剂含有有价金属钒、钨和大量的二氧化钛，资源化回收利用可以实现有限资源的重复利用。

目前，对废弃SCR催化剂中有价金属的回收利用项目和研究技术已是百家争鸣，但大多存在能耗过高和回收率低的局面，近来，有学者提出一种特别适合从废弃SCR脱硝钒钛系催化剂中回收钨钒的新工艺，其大致过程如下：

1、预处理：取500g废弃SCR脱硝钒钛系催化剂进行预处理，即进行清洗、除油、除焦、磨细处理，磨细到80目过筛，测定成分TiO₂：84.19％,WO₃：3.57％,V₂O₅：2％,SiO₂：5.14％。

碱液浸出：配置15％的NaOH溶液600ml，取200g预处理后的废弃SCR催化剂，与碱液混合后，控制浸出温度40℃，液固比3，浸出时间30min，进行浸出反应，反应完毕后过滤分离，得到偏钒酸钠、钨酸钠溶液，以及钛渣滤饼。

酸化除硅：滴加HCl到含有偏钒酸钠、钨酸钠的浸出液中酸化沉硅，控制酸化温度 40℃，酸化时间1h，pH值7.5。反应完毕后过滤分离，收集反应滤液。

钙化沉淀：将除硅后的滤液加入浓度为15％石灰乳进行钙化沉淀，控制反应温度 20℃，反应时间1h，石灰乳的加入量为化学反应理论的1.1倍。反应完毕后过滤分离，收集反 应滤饼钒酸钙、钨酸钙。

甲酸溶钒：在钙化沉淀的滤饼中加入甲酸，控制pH值3.5，L/S为3，反应温度20℃， 反应时间30min进行溶钒，反应完毕后过滤分离，滤液含有钙的钒液，滤饼钨酸钙均收集。两步中的钨酸钙沉淀是同一种物质的沉淀，只是上步中的钨酸钙沉淀与正钒酸钙沉淀是混合在一起，而本步工艺的主要目的就是将正钒酸钙溶解到溶液中，实现两种混合沉淀的分离，从而得到单一的钨酸钙沉淀。

钒液酸化：在钒液中滴加H₂SO₄进行酸化，控制酸化温度20℃，酸化时间30min，pH值 2。反应完毕后过滤分离，滤液钒液，滤饼硫酸钙沉淀，收集滤液。

氨水沉钒，在酸化后的钒液中滴加氨水进行沉钒，控制反应温度20℃，pH值达到7 即试验终点，过滤分离，得到滤饼偏钒酸铵，收偏钒酸铵。

钨酸钙酸浸：将甲酸溶钒后的滤饼钨酸钙滴加HCl进行酸浸，控制酸浸温度20℃， 酸浸时间30min，pH值0.5。反应完毕后过滤分离，得到钨酸沉淀和氯化钙溶液，收集钨酸沉淀。

焙烧：将偏钒酸铵和钨酸分别放入马弗炉进行焙烧。偏钒酸铵焙烧温度450℃，焙烧15min，钨酸焙烧温度400℃，焙烧15min。试验得到产品V₂O₅和WO₃。传统高温焙烧，焙烧温度大多在600℃以上，并且焙烧时间都在6-8小时，而本发明的焙烧温度控制在600℃以下，并且烧结时间不超过1小时，能耗远远低于传统的高温焙烧。

根据具体试验，得到废弃SCR催化剂中钨钒的回收率，V2O5回收率88.24％，WO3回收 率85.17％。新工艺利用低温碱液浸出，代替高温烧结提取，降低能耗，提高回收率，达到节能环保成本低廉的目的，为钨钒钛催化剂可持续性利用提供了良好的途径。

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